Isolations- & Barrieresysteme · RABS

RABS-Luftführung: aktiv mit Überströmung, passiv mit Überströmung und aktiv mit HEPA-gefilterter Rückluft

Fenggu Pharmaceutical Equipment · Isolatoren, RABS & Kontaminationskontrolle

Die meisten Diskussionen über Barrieresysteme mit beschränktem Zugang (RABS) beginnen mit der Unterscheidung zwischen offen und geschlossen: Dürfen die Türen während der Produktion geöffnet werden? Es gibt eine weitere Möglichkeit, RABS zu klassifizieren, die für Konstruktion, HLK und Produktsicherheit ebenso wichtig ist: Woher kommt die Luft und wohin strömt sie? Dieser Leitfaden erläutert die drei Luftführungskonzepte – aktive RABS mit Überströmung, passive RABS mit Überströmung und aktive RABS mit HEPA-gefilterter Rückluft – und deren Bedeutung für den Raum, gefährliche Produkte und den täglichen Betrieb.

Was ist ein RABS?

Ein Barrieresystem mit beschränktem Zugang (RABS) umschließt eine aseptische Prozesslinie mit starren Wänden und versorgt sie mit unidirektionaler Luftströmung der Reinheitsklasse A (ISO 5). Bediener greifen über Handschuhports ein; die Barriere wird nur in seltenen, festgelegten Situationen geöffnet.

Anders als ein Isolator ist ein RABS nicht gegenüber dem Raum abgedichtet. Sein Hauptschutz ist die Luftströmung: Luft der Reinheitsklasse A strömt aus dem kritischen Bereich nach außen und verhindert das Eindringen von Raumluft. Deshalb muss ein RABS in einer Umgebung der Reinheitsklasse B stehen, während ein Isolator in Klasse C oder D stehen kann. Einen vollständigen Vergleich bietet Isolator und RABS im Vergleich.

Zwei Möglichkeiten zur Klassifizierung eines RABS

Nach Betriebsweise	Nach Luftführungskonzept
Offenes RABS: Die Türen bleiben während des Betriebs geschlossen und dürfen nur für seltene, vorab festgelegte Eingriffe geöffnet werden. Geschlossenes RABS: Es bleibt während des Betriebs geschlossen; das Öffnen der Türen ist nur für Einrichtung und Installation zulässig.	Aktiv mit Überströmung: Eigene Ventilatoren und HEPA-Filter; die Luft strömt in den Raum über. Passiv mit Überströmung: Luftzufuhr über die HEPA-Deckenfilter des Raums; die Luft strömt in den Raum über. Aktiv mit HEPA-gefilterter Rückluft: Eigene Ventilatoren und HEPA-Filter; die Luft wird durch HEPA-Filter zurückgeführt, anstatt direkt überzuströmen.

Die beiden Klassifizierungen sind unabhängig voneinander. Ein offenes RABS kann aktiv oder passiv sein; das Luftführungskonzept bestimmt das Zusammenspiel zwischen Barriere und Raum.

1. Aktives RABS mit Überströmung

Ein aktives RABS verfügt über eigene Ventilatoren und HEPA-Filtereinheiten oberhalb des kritischen Bereichs. Sie erzeugen eine abwärts gerichtete unidirektionale Luftströmung über dem Prozess. Die Luft verlässt die Einhausung durch Öffnungen unterhalb des kritischen Bereichs und strömt in den umgebenden Raum über.

Unabhängig von der Raumzuluft. Die Luftströmung innerhalb der Barriere wird vom RABS selbst geregelt. Dadurch lassen sich die Luftgeschwindigkeit über dem Prozess leichter einstellen und überprüfen.
Zusätzliche Luft und Wärme im Raum. Die HLK-Anlage des Raums muss den zusätzlichen Luftvolumenstrom und die Wärme der Ventilatoren bewältigen.
Nicht für gefährliche Produkte geeignet. Alles, was innerhalb der Barriere freigesetzt wird, wird in den Raum getragen.

2. Passives RABS mit Überströmung

Ein passives RABS besitzt keine eigenen Ventilatoren. HEPA-Filter in der Raumdecke versorgen den oberen Teil der Einhausung mit Luft. Der untere Teil ist offen, sodass die Luft durch den kritischen Bereich strömt und in den Raum übertritt.

Einfacher Aufbau. An der Barriere selbst befinden sich keine Ventilatoren oder Filtereinheiten, sodass weniger Bauteile gewartet werden müssen.
Abhängig von der Raum-HLK. Die Luftströmung über dem Prozess ist nur so gut wie die Deckenzuluft. Barriere und Deckenfilter müssen gemeinsam geplant werden; Änderungen der Luftbilanz des Raums können den kritischen Bereich beeinflussen.
Nicht für gefährliche Produkte geeignet, aus demselben Grund wie beim aktiven Konzept mit Überströmung.

3. Aktives RABS mit HEPA-gefilterter Rückluft

Auch dieses Konzept verfügt über eigene Ventilatoren und HEPA-gefilterte Zuluft. Die Luft strömt jedoch nicht einfach nach außen über. Sie wird durch HEPA-Filter zurückgeführt, sodass die Luft aus dem kritischen Bereich gefiltert wird, bevor sie den Raum oder die HLK-Anlage erreicht.

Schutz in beide Richtungen. Die Rückluftfiltration hilft, gefährliche Stoffe im Inneren zu halten und das Eindringen mikrobieller Kontamination zu verhindern.
Für gefährliche Produkte einsetzbar bei entsprechender Begründung durch eine Risikobewertung.
Ein sicherer Filterwechsel ist erforderlich. Rückluftfilter können gefährliche Rückstände enthalten. Deshalb sollten sie zum Schutz von Bedienern und Wartungspersonal mit einem sicheren Wechselverfahren wie Bag-in/Bag-out ausgetauscht werden. Siehe BIBO-Filtergehäuse.
Höhere Komplexität. Der Druckausgleich zwischen Zuluft, Rückluft und Raum erfordert eine sorgfältige Planung und Inbetriebnahme.

Für hochwirksame Substanzen ist ein geschlossener Isolator unter Unterdruck oft die bessere Wahl. Siehe Überdruck- und Unterdruckisolatoren im Vergleich.

Die drei Konzepte im Vergleich

	Aktiv, mit Überströmung	Passiv, mit Überströmung	Aktiv, mit HEPA-gefilterter Rückluft
Luftzufuhr	Eigene Ventilatoren und HEPA-Filter	HEPA-Deckenfilter des Raums	Eigene Ventilatoren und HEPA-Filter
Wohin die Luft strömt	Strömt in den Raum über	Strömt in den Raum über	Wird durch HEPA-Filter zurückgeführt
Abhängigkeit von der Raum-HLK	Gering für den kritischen Bereich	Hoch	Gering für den kritischen Bereich
Gefährliche Produkte	Nicht geeignet	Nicht geeignet	Möglich, abhängig von der Risikobewertung
Filterwartung	Zuluftfilter	Deckenfilter des Raums	Zuluft- und Rückluftfilter, sicherer Wechsel
Typische Anwendung	Aseptische Abfüllung ungefährlicher Produkte; Nachrüstungen	Linien in Räumen mit geeigneter Deckenzuluft	Produkte, die sowohl Produkt- als auch Bedienerschutz erfordern

Anforderungen an die Luftströmung

Unidirektionale Luftströmung der Reinheitsklasse A über dem kritischen Bereich mit einer Luftgeschwindigkeit von 0.36–0.54 m/s als Richtwert an der Arbeitsposition gemäß EU GMP Annex 1, sofern kein anderer Wert wissenschaftlich begründet ist.
Umgebung der Reinheitsklasse B um das RABS herum.
Strömungsvisualisierung (Rauchstudien), um nachzuweisen, dass Luft aus dem kritischen Bereich nach außen strömt und nicht aus dem Raum oder von den Bedienern über offenes Produkt geführt wird, auch bei Handschuheingriffen. Siehe Rauchstudien zur Strömungsvisualisierung.
Integritätsprüfung der Filter für die HEPA-Zuluftfilter und, sofern vorhanden, die HEPA-Rückluftfilter.

Betrieb eines RABS: zu kontrollierende Punkte

Ein formales Risikomanagementverfahren sollte zeigen, dass die Konstruktion für den Prozess wirksam ist und das Desinfektionsverfahren funktioniert. Im täglichen Betrieb:

Handschuhe und Stulpen sollten beim Einbau steril sein. Ein Handschuhüberwachungsprogramm mit festgelegten Desinfektions- und Wechselintervallen ist einzuhalten. Siehe Prüfung der Handschuhintegrität.
Eingriffe bei geöffneten Türen sollten sehr selten sein und nach einer schriftlichen Verfahrensanweisung erfolgen. Jeder Eingriff ist im Chargenprotokoll zu dokumentieren; anschließend ist zu desinfizieren. Einige Eingriffe können eine Linienfreigabe erfordern, die ebenfalls dokumentiert wird.
Produktberührende Teile, beispielsweise der Stopfenbehälter und die Zuführsysteme, werden vor jeder Charge sterilisiert.
Sterile Komponenten und Verbrauchsmaterialien werden eingebracht, ohne sterile Oberflächen Umgebungen niedrigerer Reinheitsklassen auszusetzen, beispielsweise über einen Schnelltransferport oder eine dekontaminierte Schleuse.
Alle nicht produktberührenden Oberflächen innerhalb des RABS werden vor jeder Charge oder Kampagne mit einem sporiziden Mittel desinfiziert.
Das Desinfektionsprogramm wird validiert und seine Wirksamkeit regelmäßig durch Umgebungsmonitoring bewertet.

Fenggu open RABS (oRABS) — Offenes RABS: unidirektionale Luftströmung der Reinheitsklasse A über der Linie mit kontrollierter Überströmung in die Umgebung der Reinheitsklasse B.

Offenes RABS von Fenggu

Der offene RABS von Fenggu (FG-ISO-OR) hält über aseptischen Abfüll- und Verarbeitungslinien einen Bereich der Reinheitsklasse A / ISO 5 unter Überdruck aufrecht, mit HEPA-gefilterter Zuluft und kontrollierter Überströmung in die Umgebung der Reinheitsklasse B. Es entspricht dem oben beschriebenen aktiven Konzept mit Überströmung.

Parameter	Wert
Reinheit	Reinheitsklasse A / ISO 5, unidirektionale Laminarströmung
Kammerdruck	Positiv, kontrollierte Luftüberströmung
Luftgeschwindigkeit an der Arbeitsfläche	0.36–0.54 m/s
Filtereffizienz	PAO ≥ 99.9990% @ 0.3 μm
Material	Starre Barrierekonstruktion aus SUS304
Zugang	Abgedichtete Handschuhports für routinemäßige Eingriffe
Umgebung	Umgebender Reinraum mindestens der Reinheitsklasse B

Die Abmessungen der Barriere und die Anordnung der Handschuhports werden an die Abfülllinie angepasst. Für gefährliche Produkte oder eine vollständige Trennung vom Raum siehe den Isolator für aseptische Abfüllung und Unterdruckisolator.

Häufige Fragen

Was unterscheidet aktive und passive RABS?
Ein aktives RABS verfügt über eigene Ventilatoren und HEPA-Filter. Ein passives RABS ist für seine Luftzufuhr auf die HEPA-Filter in der Raumdecke angewiesen.

Kann ein RABS für potente oder toxische Produkte eingesetzt werden?
Nicht mit einem Überströmkonzept, da Luft aus dem kritischen Bereich in den Raum gelangt. Ein aktives RABS mit HEPA-gefilterter Rückluft kann auf Grundlage einer Risikobewertung in Betracht gezogen werden; für hochwirksame Substanzen wird in der Regel ein Isolator bevorzugt.

Welche Reinheitsklasse benötigt die Umgebung eines RABS?
Reinheitsklasse B, da die Barriere nicht gegenüber dem Raum abgedichtet ist und ihr Schutz von der Luftströmung abhängt.

Ist ein offenes RABS dasselbe wie ein passives RABS?
Nein. Offen und geschlossen beschreiben, ob Türen während des Betriebs geöffnet werden können. Aktiv und passiv beschreiben, woher die Luft kommt. Ein offenes RABS kann beides sein.

Warum benötigen Rückluftfilter einen sicheren Wechsel?
Sie können Rückstände des Produkts oder von Mikroorganismen aus dem Inneren der Barriere enthalten. Ein sicheres Wechselverfahren schützt die Person, die sie austauscht.

Quellen

EU GMP Anhang 1: Manufacture of Sterile Medicinal Products (2022)
ISO 14644-7:2004, Cleanrooms and associated controlled environments — Part 7: Separative devices
FDA Guidance for Industry: Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing (2004)
ISPE Baseline Guide Volume 3: Sterile Product Manufacturing Facilities